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1、课时做功的快慢(帮课堂)(解析版)珈防【学习目标】1 .能结合生活中的实例说明功率的含义;2 .能应用功率的定义式进行简单计算.【知识导图】相同时间内,把不同重物从一楼搬到二楼-相同重量内,把物体从一楼搬到二楼所用时间不同做功的快慢一,匕!功率定义:把一段时间内做的功与做功作用的这段时间的比叫做功率k公式:p=w/t 单位:瓦特 符号:W【基础知识】知识点一:功率(1)功率的定义:在物理学中把一段时间内物体做的功与做功所用的时间的比 叫做功率,用符号P表示;(2)功率的物理意义:表示物体做功的快慢;功率大,物体做功快,功率小, 物体做功慢;例如:某电动车的输出功率为300W,表示的物理意义是:
2、该电动车每秒对外做功为 300JoJ/s (焦耳每秒)或W (瓦特)J (焦耳)(3)功率的公式:,即;弋、/s (秒)*P:功率 1W=1J/sW:功(物体所做的功)t:物体做功所用的时间诃 FS S功率的推导公式:p=7=T = F7 = Fv功率的单位:瓦特(W),千瓦(kW) , lkW=103W;知识点二:功率大小的比较功率是表示物体做功快慢的物理量,一般采用下列三种办法比较功率的大小:(1)在相同时间内,比较做功的多少,做功越多的物体,功率越大。(2)在完成相同功的条件下,比较所用时间的长短,所用时间越短的物体, 功率越大。(3)做功多少和所用时间都不同的情况下,通过公式=子计算,
3、然后进行比 较,尸大的功率大。知识点三:功率的应用:1 .功率的公式:。算中P:功率,W:功,t:做功所用的时间)2 .计算功率的另一人公式:P=Fv,即物体.在拉力E的作用E以速度、沿拉力 的方宜一做匀速直绫运动,则拉力F所做的功的功率可表示为P=Fv.(其中F表 示物体所受的拉力,v表示物体运动的速度)。a.推导:由尸=竺,联立W=Fs,得尸=也二二Fv。/t由该公式可知:在功率P一定时,力F与速度v成反比。b.应用:当汽车上坡时,司机采取换挡的办法,减小速度,以获得较大的牵引 力。下列关于功率的说法中,正确的是()A.做功越多,功率越大B.用力越大,做功时间越长,功率越大C.做功时间越短
4、,功率越大D.做功越快,功率越大【答案】D【解析】【详解】物体单位时间内做的功叫功率,它是反映做功快慢的物理量,功率的大 小与做功多少和做功时间多少无关,与做功的快慢有关。故ABC错误,D正确。故选D。如图所示是甲、乙两台机器所做的功与时间的函数关系图像,由图可知,甲机器的功率与乙机器的功率相比()A.甲的机械功率大B.乙的机械功率大C.甲、乙的机械功率一样大D.条件不足,无法判断【答案】Aw【解析】【详解】根据功率公式P =一可知,在w立图像中,斜率表示机械功率,由图可 t知,甲的斜率大于乙的斜率,所以甲的机械功率大,故A符合题意,BCD不符合题意。故 选Ao【作业帮】1.关于功和功率的说法
5、中正确的是()A.物体沿力的方向移动的距离越多则力做的功就越多B.力做的功越多,力的功率就越大C.力做的功越快,力的功率就越大D.做功时间越长,做功越大【答案】C【解析】【详解】A.做功多少等于力和距离的乘积,物体沿力的方向移动的距离多,但不 知道力的大小,所以不能确定力做功的多少,故A错误;B.功率等于单位时间内做功的大 小,在单位时间内做功越多,功率越大,故B错误;C.功率是反映做功快慢的物理量,力 做的功越快,功率越大,故C正确;D.做功时间越长,如果功率很小,做的功也不一定 多,故D错误。故选C。2 .甲、乙两人爬楼比赛,同时从一楼出发跑上五楼,结果甲先到而获胜,则下列说法正确的 是(
6、)A.甲做功多,甲的功率大B.乙做功多,乙的功率大C.若两人的体重相同,则甲做的功多,甲的功率大 D.若两人做的功相同,则甲用时少, 甲的功率大【答案】D【解析】甲和乙爬楼,均克服自身重力做功,由于甲乙自身的重力未知,则无法比较甲和乙做功的 大小和做功的快慢,故AB错误;若两人的体重相同,爬楼的高度相同,由公式W=GA可 知,甲乙两人做功相同,甲先到说明做相同的功所用的时间短,由功率公式=:可得, 甲的功率比乙大,故C错误;D正确。故选D。3 .兴趣小组的同学学习了功率知识后,进行了“比一比谁上楼的功率大”的比赛。比赛中某 同学从一楼跑到五楼用了 25s,试估算他上楼的功率大约是()A. 3W
7、B. 30WC. 300WD. 3000W【答案】C【解析】该同学的质量约为/n=50kg, 一层楼高约为3m,人从一楼到五楼,上升了四层楼的高度,门 士f. 3-3.从n W mgh 50kgx 1 ON/kgx 12m 上升高度/i=12m,则他上楼过程中的功率约为尸=一=上=一苞二240Wt t25s故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。4.如图,用大小相等的拉力F,分别沿斜面和水平面拉木箱,拉力方向和运动方向始终一致,运动时间加3,运动距离“产Scd,比较两种情况,下列说法正确的是()A. cd段支持力对物体做了功B.曲段拉力做功与cd段一样多C. ab段拉力做功比cd段快D.必段与
8、cd段的拉力功率一样大【答案】B【解析】【分析】【详解】A.支持力方向是竖直向上的,由于物体在拉力的作用沿cd段 水平运动时,没有沿支持力方向运动,所以支持力不做功,故A错误;B.由题F/=F2, Sab=Scd, 由W=Fs可知拉力所做的功相同,故B正确;CD.功率是描述做功快慢的物理量,由于tabtcd,W由上一知ab段拉力功率小于cd段拉力功率,即cd段拉力做功快故C、D错误。故选Bo t5 .如图所示,是甲、乙两物体做功与所需时间之间的关系图像,由图可知,甲物体的功率尸 牛与乙物体的功率P乙相比较()A. P铲P乙B.P耗P乙C.P声P乙D.无法确定【答案】Aw【解析】【详解】由图可知
9、,在相同时间内,甲物体做的功多,乙物体做的功少,根据。=巴 t可知,甲物体的功率大于乙物体的功率,即尸史P乙。故选A。6 .如图,两名运动员,甲比乙高,如果他们举起相同质量的杠铃所用时间相等,则()A.甲做功较多,功率较大B.甲做功较多,功率较小C.甲做功较多,甲、乙功率相等D.甲、乙做功相等,乙的功率较大【答案】A【解析】两人举起杠铃质量相同,即杠铃重相同,由于甲比乙高,即举起的高度A科A乙举起杠铃做功W=Gh举起杠铃做的功W尹,W乙W根据代7,举起杠铃用的时间相同,做功功率为P死尸乙 由此分别可知:故A正确,符合题意,BCD错误,不符合题意。故选A。7 . (2021江苏泰州市凤凰初级中学
10、九年级期中)如图所示,将同一物体分别沿光滑的斜面 A3、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A,已知ABX4C,施加的力分别为尸人尸2,拉 力做的功为用、印2,拉力做功的功率分别为P/、P2,则它们的关系正确的是()A. F=F?,叱区,PP28 . F=F?,叱吗,P、=P?9 . /f2,叱=叱,410 /明 由分=9得故ABC错误,D正确。故选D。t8.如图所示,在一水平地面上,木箱重400N,受到的摩擦力为200N,用力厂拉动木箱使它在5s内匀速直线运动了 3m(不计滑轮重力及绳与滑轮间的摩擦),下列说法正确的是()A.拉力尸的大小为200NB.绳子自由端移动的速度为C.绳自由端移动了
11、6mD.拉力户的功率为60W【答案】c【解析】由图知道,n = 2,不计滑轮重及绳与滑轮间的摩擦,拉力/= ;/=;x200N=100N,故A错误;绳自由端移动的距离s=2s物=2x3m=6m,绳子自由端移动的速度u =)= = L2m/s , t 5sw Fv故B错误,C正确;拉力/做功功率P = = = &=100NxL2m/s=120W,故D错误。t t故选C。9.重为500N的小华同学手提重45N的物体在水平路面上行走110m,然后登上10m高的楼层。前面用了 2分钟时间,后面用了半分钟时间,则小华同学登楼时对重物做功的功率为Wo【答案】15【解析】小华同学登楼时对重物做功W = Gh
12、 = 45N x 10m = 450Jw 450J登楼所用时间Z=0.5min=30s,则小华同学登楼时对重物做功的功率尸= 2 = U = 15W t 30s10 .如图所示,动滑轮重为10N,物体A的重力为100N,现用力方拉动动滑轮,使重物A 以的速度匀速上升,则拉力F为 N,拉力的功率为 Wo【答案】210N 21W【解析】由题可知,动滑轮重为10N,物体A的重力为100N,贝!拉力/为b=2G+G动=2xl00N+10N=210N,重物A以的速度匀速上升,则拉力F的速度为v = -x0.2m/s = 0.1 m/s , w Fv拉力的功率为 P = 7 = 7=FV = 21ONxO
13、.lm/s = 21W11 .在水平地面上有一长方体木箱,小林用水平推力F把木箱向前推动,如图甲所示,此过 程中,推力F随时间/的变化情况如图乙所示,木块前进的速度V的大小随时间t的变化 情况如图丙所示,则从3s至5s内,推力对木块所做的功 J,从0s至1s内,推力对木块所做的功的功率为 O【答案】120J 0【解析】【详解】1由乙图可知在3s至5s内推力F=60N,这一时间段速度为v,时间U2s, 可知推力做功为 叩=网=乃旧6(*1.0111/x2=12012由丙图可知,0s至1s内,物体速度 为0,物体静止不动,此时推力对木块未做功,W后0,有尸=区=0t12 .在拓展课上,小王同学模拟某建筑工地上拉动工件的情景,设置了如图所示的滑轮组。 他用该滑轮组在4s内将一个重为100N的物体,沿着水平地面匀速拉动了 2m。人的拉力为 18N,不计绳重及机械的摩擦。求:(1)人的拉力所做的功;(2)人的拉力做功的功率。【答案】(1) 72J;(2) 18W【解析】【详解】解:(1)由图知,滑轮组里承担克服物体所受地面摩擦力的绳子的股数为=2,则绳端移动的距离为s =ns =2x2m=4m人的拉力所做的功为砺18Nx4m=72J(2)拉力做功的功率为尸= 18W t 4s答:(1)人的拉力所做的功为72J;(2)人的拉力做功的功率为18W。